Fermentación del residuo mucilaginoso de cacao CCN-51 para la producción de bioetanol carburante y la aplicación del Modelo Cinético de Andrews y Levenspiel

La biomasa residual no ha sido totalmente valorada y aprovechada en Ecuador desde el punto de vista energético. Ejemplo de ello es el mucílago de cacao que en la actualidad es un residuo sin aprovechamiento útil y rentable. Sin embargo, representa un alto potencial energético en la producción de bioetanol carburante, resultando un posible reemplazo de los combustibles fósiles.
El objetivo de este estudio fue modelar la producción de bioetanol generado en la fermentación de mucilago de Cacao CCN – 51 con levadura Saccharomyces cerevisiae mediante el proceso experimental y la aplicación del modelo cinético de Andrew y Levenspiel.
La fermentación se desarrolló en un biorreactor de tipo batch bajo diferentes condiciones de pH, temperatura y concentración de levadura. Durante la reacción se evaluó, la cantidad de levadura, etanol y sustrato consumido mediante los métodos gravimétricos, microdifusión y UV respectivamente. Los ajustes se realizaron empleando los métodos de Levenberg-Marquardt y de Runge-Kutta de tercer orden (ODE23) en MATLAB, además se utilizó el programa Aspen Custom Modeler (ACM), para determinar la velocidad de producción de bioetanol, velocidad del consumo de sustrato y velocidad de crecimiento de levaduras.
El resultado de la concentración final de bioetanol fue de 25 g/L a una temperatura de 35 ºC, pH de 4 y concentración de levadura de 3 g/L y el modelo ajustó los datos experimentales con coeficientes de determinación (R2) superiores a 0,9.